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高炉耐材要求

作者:admin 发布日期: 2020-06-10 二维码分享

高炉是利用鼓入的热风使焦炭燃烧及还原熔炼铁矿石成为金属铁的竖式炉,是在高温和还原气氛下连续进行炼铁的热工设备。高炉自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹、炉缸和炉底等。

炉喉是受炉料下降时直接冲击和摩擦的部位。一般采用高密度高铝砖。但该砖不耐久,因而还采用耐磨铸钢护板保护。

炉身上部和中部的温度只有400-800 ,无炉渣形成和几乎没有渣蚀。该部位主要承受炉料冲击、炉尘上升的磨损及碱和锌气体的侵入,碳的沉积而遭到的破坏。该部位主要用黏土砖,随着高炉长寿的发展,该部位用更耐磨损和耐剥落的高级的耐火材料,如高铝砖、硅线石砖。在炉身下部温度较高,有大量的炉渣形成,有炉料下降的摩擦、炉气上升时粉尘的冲刷作用和碱金属蒸气的侵蚀作用。因此,要求具有良好的抗渣性、抗碱性和高温强度及耐磨性的优质黏土砖、高铝砖、甚至近年来用氮化硅结合的碳化硅砖或Sialon结合的刚玉砖。而随着高炉容积的增加,用的耐火材料的档次提高。如小高炉可能用价格低廉的黏土砖或高铝砖,而大型高炉可能用价格低廉的黏土砖或高铝砖,而大型高炉就用碳化硅制品甚至Sialon结合的刚玉砖。

炉腰部位的温度上升到1400-1600,熔渣在这个部位大量形成,渣侵蚀严重;钾、钠蒸气侵蚀严重;含尘热气上升对炉衬产生很大的冲刷和侵蚀;焦炭等物料产生摩擦。上述诸多因素的共同作用,使这个部位的耐火材料受到更严重的损坏。以前多选用黏土砖和高铝砖,特别是小高炉更是如此。对于大型高炉现在多选用氮化硅结合的碳化硅砖、反应结合碳化硅砖。也有利用Sialon结合刚玉砖的趋势。对于中、小型高炉使用铝炭砖的比例在增加,即中、小型高炉使用了铝炭砖甚至微孔的铝炭砖,这是值得重视的。

炉腹的温度进一步升高到1600-1650,渣的黏度进一步下降,对炉衬侵蚀进一步加剧。气流冲刷、炉料对炉衬的摩擦、碱蒸气的侵蚀性和碳的沉积以及气氛的波动等都对衬的损坏会进一步加剧,因此要求这部分的耐火材料炉衬的质量进一步提高。以前多用高铝砖和刚玉砖,现在多用碳化硅砖。

炉缸和炉底用耐火材料。炉缸上部靠近风口区温度在1700-2000,炉底温度一般在1450-1500.在炉缸部位焦炭燃烧,产生很高的温度,因此对炉衬的熔蚀是.严重的。炉缸处风口用硅线石砖、刚玉浇注料和石墨质填料,现在用碳化硅质耐火材料越来越多。出铁口处用Al2O3-SiC-C砖或炭块也越来越普遍。在炉底主要受到铁水渗入和铁水对炭砖的侵蚀而损毁。现在炉底多用致密度高,导热性好和抗侵蚀性好的石墨砖和微孔炭砖。值得指出的是,近年来这部分出现了陶瓷杯,即在炉底和炉缸接触铁水的工作衬用一层无炭的耐火材料,如Sialon结合刚玉砖、刚玉莫来石砖和合成莫来石砖等。

高炉风口区处在2000以上的高温和受到很大的热应力,如摩擦等物理损坏,承受由于碱、锌、炭沉积等化学侵蚀,以及气流和熔体的冲击损坏。以前多使用黏土砖或硅线石砖,近年来开始使用耐碱性非常好、强度很高的碳化硅砖和Sialon结合的刚玉制品。我国的小型高炉使用寿命一般只有5-8年,宝钢的容积为4063m3大高炉达到了12年。不过我国高炉的使用寿命一般在十年以内,而国外的使用寿命就比我国的高的多,如日本高炉的.高使用寿命达到了20.5年。高炉长寿是一个长期的非常重要的课题。它对提高效益、提高投资回报产生重要的影响。世界各地都高度重视对它的研究。因此,高炉的使用寿命就越来越高。提高高炉长寿的重要方法之一是用优质耐火材料炉衬。关键部位的耐火材料的档次越来越高。微孔炭砖和石墨砖,优质碳化硅砖和Sialon结合的刚玉砖以及优质铝炭砖的使用比例越来越高。这些优质产品的质量也越来越高。随着高炉容积的增加,用这些优质的耐火材料的比例也就越高,使用寿命也大大得到了提高,而中小型高炉仍然使用更多的是黏土砖和高铝砖,只有很少部分使用优质的碳化硅产品,因此我国小型高炉的使用寿命也就较低。不过近年来价格低廉和性能优良的铝炭砖在中小型高炉上使用取得了较好的效果,以后可能会得到进一步的发展和提高。

为了提高高炉的使用寿命,目前对高炉修补越来越普遍。对高炉衬修补的方法有:(1)半干法喷补炉衬;(2)近年来湿式喷射料发展很快,用该材料喷补炉衬;(3)当炉衬的高炉壁发红时,在该处打孔,用挤压机把压入料压入到发红的炉衬处。

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